Alimentando o buraco negro nuclear de uma galáxia

 Caros Leitores;

Uma imagem do Hubble no infravermelho próximo da galáxia espiral luminosa ESO320-G030. As observações infravermelhas e a modelagem de mais de uma dúzia de espécies moleculares em seu centro revelam fluxos massivos de gás para uma região nuclear que está passando por uma explosão de formação de estrelas e dominada por três componentes, um pequeno núcleo quente, um disco e um envelope externo. Crédito: NASA / HST; Alonso-Herrero et al

Uma barra galáctica é a estrutura aproximadamente linear de estrelas e gás que se estende pelas regiões internas de algumas galáxias. A barra se estende de um braço espiral interno, através da região nuclear, até um braço do outro lado. Encontrado em cerca de metade das galáxias espirais, incluindo a Via Láctea, acredita-se que as barras canalizem grandes quantidades de gás para as regiões nucleares, com profundas consequências para a região, incluindo explosões de formação de estrelas e o rápido crescimento do buraco negro supermassivo no centro . Quasares, por exemplo, foram sugeridos como um resultado desse tipo de atividade. Eventualmente, entretanto, o feedback de tais eventos energéticos (supernovas, por exemplo) termina o influxo e paralisa o crescimento do buraco negro. Como as barras e os influxos de gás se formam e evoluem não são bem compreendidos - acredita-se que as fusões de galáxias desempenham um papel - nem as propriedades físicas dos núcleos galácticos que ainda estão ativamente acumulando gás. Uma séria dificuldade é que a poeira no material denso ao redor do núcleo é opaca à radiação óptica e, dependendo em parte da geometria, pode obscurecer as observações. Medições de comprimento de onda infravermelho e submilímetro que podem espiar através da poeira oferecem o melhor caminho a seguir.

A galáxia luminosa e barrada ESO 320-G030 está a cerca de cento e cinquenta milhões de anos-luz de distância e não mostra sinais de ter estado em uma fusão, mas esta galáxia tem uma barra de quase sessenta mil anos-luz de comprimento, bem como um segundo barra cerca de dez vezes menor perpendicular a ela. Esta galáxia mostra alta atividade de formação de estrelas na região nuclear, mas nenhuma evidência clara de um núcleo ativo, talvez por causa da alta extinção. A galáxia também é vista com entrada de gás (e evidências de vazamentos simultaneamente), tornando-a um protótipo próximo de galáxias isoladas em rápida evolução, impulsionadas por suas barras.

Os astrônomos CfA Eduardo Gonzalez-Alfonso, Matt Ashby e Howard Smith lideraram um programa de espectroscopia Herschel no infravermelho distante deste objeto, juntamente com observações submilimétricas do gás ALMA. Modelando cuidadosamente as formas das linhas de absorção infravermelha da água e várias de suas variações ionizadas e isotópicas, com quinze outras espécies moleculares, incluindo amônia, OH e NH, eles concluem que uma explosão nuclear de cerca de vinte massas solares de estrelaspor ano está sendo sustentado pelo influxo de gás com vida útil curta (vinte milhões de anos). Eles encontram evidências de três componentes estruturais: um envelope com cerca de quinhentos anos-luz de diâmetro, um disco circunuclear denso com cerca de cento e vinte anos-luz de raio e um núcleo compacto ou toro com quarenta anos-luz de tamanho e caracterizado por ser muito quente poeira. Esses três componentes são responsáveis ​​por cerca de 70% da luminosidade da galáxia. Embora ESO 320-G030 seja um exemplo excepcional, sendo brilhante e próximo, os resultados sugerem que estruturas nucleares complexas semelhantes, com influxos e outflows, podem ser comuns em galáxias luminosas no universo mais distante, incluindo aquelas durante sua época mais ativa de estrela formação.

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Fluxo molecular identificado na galáxia NGC 1482

Mais informações: Gonzalez-Alfonso et al., Um proto-pseudobulge no ESO 320-G030 alimentado por um influxo molecular massivo conduzido por uma barra nuclear. arXiv: 2011.00347 [astro-ph.GA]. arxiv.org/abs/2011.00347

Fornecido por Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics 

Fonte: Phys Nes / pelo Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics  / 09-11-2020      

https://phys.org/news/2020-11-galaxy-nuclear-black-hole.html

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HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.

Membro da Society for Science and the Public (SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration) e ESA (European Space Agency).

Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´sRadiant Energy System) administrado pela NASA.A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.

Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.

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